DEVLETTE MERKEZİYETÇİ ÖRGÜTLENME

3.4.1 Obtenção dos cavacos de madeira de eucalipto no picador

As toras de madeira de eucalipto destinadas ao presente estudo, logo após chegadas do campo, foram inicialmente armazenadas no pátio de estocagem por um período de 2 dias. Posteriormente foram processadas integralmente para transformação em cavacos, sem a retida das cascas; portanto as mesmas foram alimentadas após o descascador. Os cavacos de madeira de eucalipto foram depositados no silo de cavacos, alimentando a linha produtiva da fábrica, conforme seqüência ilustrada na Figura 5. No desenvolvimento do presente estudo, foi mantido volume mínimo de cavacos de madeira no silo de estocagem assegurando que a matéria prima após processada em cavacos (item 4.2) fosse imediatamente consumida na linha de produção, seguindo-se as etapas de classificação e de desfibramento dos cavacos.

Figura 5 - Fluxograma ilustrativo da conversão das toras em cavacos de eucalipto

3.4.2 Coleta das amostras de cavacos de madeira

Logo após a operação de transformação das toras de eucalipto em cavacos de madeira segue-se a sua separação em peneira classificatória de dois estágios, o primeiro com uma malha superior (40,0 mm de abertura) para a retenção dos cavacos de madeira espessos e a segunda, uma malha inferior (3,0 mm de abertura) para a retenção dos cavacos com as dimensões ideais que seguem no processo industrial, possibilitando a passagem de cavacos finos. Os cavacos de madeira espessos são re- processados (repicados) para menores dimensões e retornam à peneira classificatória,

e os finos destinados como biomassa suprindo as necessidades da unidade como fonte de energia. No fluxo de processo foram realizadas as coletas das amostras dos cavacos de madeira de dimensões ideais, retidos na segunda malha de peneiras.

Para cada pré-condição de desfibramento foram coletadas sub-amostras de 3,0 kg de cavacos de madeira, em intervalos de 15 min, perfazendo um total de 6 sub- amostras (identificadas como 1 a 6); no período completo de amostragem de 90 min foram coletados 18 kg de cavacos de cavacos de madeira na linha de produção para cada pré-condição de desfibramento (identificadas como A, B e C). Após as coletas, os cavacos de madeira foram armazenados em embalagens plásticas, que foram mantidas abertas para evitar a incidência de fungos manchadores / emboloradores.

3.4.3Avaliação dos cavacos de madeira

A avaliação dos cavacos de madeira de eucalipto visou à determinação de sua propriedade física (densidade básica) e a caracterização dimensional (classificação granulométrica e espessura) e anatômica microscópica (elementos de vaso e fibras).

3.4.3.1 Densidade básica: para determinação da densidade básica foram coletados

200 g de cavacos de madeira, de forma aleatória, para cada uma das seis sub- amostras, referentes as 3 pré-condições de desfibramento, com um total de 36 determinações (12 para cada pré-condição). Cada 200 g de cavacos continham cerca de 20 cavacos, portanto, para cada condição, a densidade básica foi determinada avaliando–se cerca de 440 cavacos, totalizando 1320 cavacos avaliados para as três pré-condições.

Os cavacos de madeira contidos em rede de fios de nylon foram imersos em água até a saturação completa. Em seguida, removeu-se o excesso de água da superfície dos cavacos determinando-se a massa total (cavacos de madeira + água) e, na seqüência, a sua massa absolutamente seca (secagem em estufa 105 ± 3 oC). Na determinação da densidade básica dos cavacos de madeira pelo método de Maximo Teor de Umidade (MTU) (Smith, 1954) aplicou-se a fórmula da eq. (1):

Onde: Db = densidade básica (g/cm3 ou kg/m³): Pt = massa saturada em água (g); Ps = massa seca (g).

O,346 = constante.

3.4.3.2 Classificação granulométrica dos cavacos (% retenção): a classificação

granulométrica dos cavacos foi realizada em peneira vibratória com malhas de aberturas decrescentes de 40-25-16-8-3,35 mm e fundos, adotando-se o seguinte procedimento (a) montagem das peneiras, com a de maior abertura de malha na parte superior do aparelho; (b) adição um volume de cavacos de madeira até 1 cm abaixo da borda da peneira superior, evitando o contato com a tampa, (c) acoplamento das peneiras no aparelho de peneiramento e seu funcionamento (nível de vibração: 10; tempo: 10 min) e (d) pesagem das diferentes frações de cavacos de madeira e determinação da % de retenção. Para cada uma das 6 sub-amostras de cavacos de madeira, referentes as 3 pré-condições de desfibramento, foram feitas as respectivas classificações granulométricas, em um total de 18 análises.

3.4.3.3 Determinação da espessura média dos cavacos (mm): para a medição da

espessura dos cavacos de madeira foram coletados 100 cavacos/peneira vibratória, em relação ao percentual de cavacos retidos na classificação granulométrica (item 4.4.3.2). Por exemplo, se na peneira de 16 mm foi de 42% a retenção dos cavacos de madeira, para a 1a sub-amostra da pré-condição de desfibramento A, foram coletados aleatoriamente 42 cavacos, seguindo-se o mesmo procedimento para as demais peneiras. Foram mensuradas a espessura de 100 cavacos de madeira/amostra para cada uma das 3 pré-condições de desfibramento, com um total de 600 cavacos/pré- condição de desfibramento ou 1800 cavacos mensurados neste trabalho. A medição da espessura do cavaco de madeira foi feita com micrômetro na sua posição central.

346 , 0 1 − = Ps Pt Db (1)

3.4.3.4 Caracterização microscópica dos elementos de vaso: para a caracterização

microscópica dos elementos de vaso, foram coletados 6 cavacos de madeira de eucalipto para cada das sub-amostras 2, 3 e 4, em cada umas das 3 pré-condições de desfibramento, totalizando 54 cavacos. Os cavacos de madeira foram cortados no plano transversal e preparadas lâminas histológicas semi-permanentes de acordo com Johansen (1940 e Sass (1951). Os corpos de prova de madeira (cavacos) foram mantidos em água a ebulição (1h), fixados em micrótomo de deslize e obtidos cortes histológicos transversais (12-14 µm de espessura). Os cortes histológicos do lenho foram (i) clarificados com hipoclorito de sódio + água destilada (1:1); (ii) lavados em água destilada; (iii) corados com verde iodo 1% por 3 min. (reação com a lignina); (iv) lavados duas vezes com água destilada; (v) corados com vermelho congo por 1 min. (reação com a celulose) (vi) selecionados e montados em lâmina de vidro com gelatina glicerinada.

Para cada seção transversal dos cavacos de madeira coletou-se 1 imagem digital da seção transversal do lenho com microscópio de luz acoplado a câmera CCD (25x ampliação) determinando o número total, freqüência, diâmetro tangencial, % de área ocupada pelos vasos e área total da imagem (Figura 6 A,B), aplicando-se o programa de análise de imagem SAIM concebido por Ribeiro (2002) e as fórmulas das eq. 2 e 3.

Figura 6 – Seção transversal do lenho de cavaco de madeira de eucalipto. A- determinação do número total e do diâmetro tangencial dos vasos; B- determinação da área ocupada pelos vasos. Barra = 300 µm

(2)

(3)

3.4.3.5 Caracterização das dimensões das fibras: para caracterização das fibras foi

coletado 1 cavaco de madeira de eucalipto para cada uma das amostras 2, 3 ,4 e 5, em cada uma das condições de desfibramento, totalizando 4 cavacos por condição e 12 cavacos no total. A dissociação ou maceração dos elementos anatômicos dos cavacos de madeira foi realizada através do método de Franklin, descrito em Johansen (1940) e Sass (1951), consistindo das seguintes etapas: (i) retirada de finas lascas do cavaco de madeira; (ii) transferência para tubos de ensaio com água destilada; (iii) substituição da água pela solução macerante (ácido acético glacial e água oxigenada 120 vol, 1:1), (iv) transferência dos tubos perfeitamente fechados para estufa a 60ºC, 24 h; (v) remoção da solução macerante e lavagem do material macerado com água e (vi) coloração da suspensão de células do lenho. Para mensuração das dimensões das fibras, lâminas de vidro com as células do lenho foram examinadas em microscópio de luz e coletadas imagens das fibras através de câmara digital CCD para a mensuração de seu comprimento (ampliação de 25x), largura e diâmetro do lume (ampliação de 400x). Foram mensuradas 33 fibras para comprimento (Figura 7A) e 25 fibras para a largura e diâmetro do lume (Figuras 7B, C) conforme as normas da IAWA (IAWA-Committee, 1989). Portanto, para cada pré - condição de desfibramento foram mensuradas 132 fibras para comprimento (4 repetições) e 100 fibras para largura e diâmetro do lume (4 repetições), totalizando 396 fibras para comprimento e 300 fibras para diâmetro e comprimento do lume (considerando 3 condições). Para o cálculo da espessura da parede da fibra utilizou-se a fórmula da eq. 4:

2

Dl Lg

Ep= − (4)

Onde: Ep: espessura da parede da fibra (µm) Lg: largura da fibra (µm)

Dl: diâmetro do lume da fibra (µm)

100 * altura) * (Largura poros de total Área vasos de m Porcentage digital foto da = digital foto da ) (vasos/mm altura) * (Largura vasos de Quantidade vasos de Frequência 2 =

A B C

A B C

Figura 7 - Avaliação das dimensões das fibras do lenho de cavaco de madeira de eucalipto - A – comprimento (barra: 500 µm), B – largura e C – diâmetro do lume (barra: 100 µm)

3.4.3.6 Exame dos elementos celulares após a maceração, sob microscopia eletrônica de varredura (MEV): amostras de suspensão de células do lenho dos

cavacos de madeira procedentes das 3 pré - condições de desfibramento foram coletadas para exame em microscópio eletrônico de varredura (MEV). O material dissociado foi disposto em placa de Petri e seco em condições laboratoriais. Posteriormente, houve a deposição de pequena fração sobre suporte metálico procedendo-se processo de metalização para evitar que os elétrons incidentes fossem absorvidos pela amostra (Kitajima et al., 1999). Em seguida, introduzido em câmara de espécime sob vácuo para coleta de imagens em microscópio eletrônico de varredura marca Zeiss modelo DSM 940 A, do Núcleo de Apoio a Pesquisa em Microscopia Eletrônica da ESALQ/USP.

3.5 Desfibramento dos cavacos de madeira de eucalipto